中医药科学研究是黑龙江省中医研究院工作的重要组成部分。早在黑龙江省祖国医药研究所组建初期就明确了任务——发扬祖国医学遗产、进行中医药研究和整理工作。黑龙江省中医研究院始终遵循科研是中医药学发展之本，临床是科研的基础，科研从临床实践中来，科研促进临床工作的原则。50年来，对中医学、中药学、针灸学进行了深入研究，并取得了丰硕的成果。其中著名成果：地道中药“满山红”、“刺五加”、“甘草”的研究、“注射用双黄连粉针剂研制”、《针灸大成校释》、“著名老中医张琪学术经验的整理研究”、“循经感传规律性的研究”、“参芪地黄颗粒剂延缓慢性肾功能衰竭进展的研究”等，都是科研人员呕心沥血、殚精竭虑所取得的。1985年12月，《黑龙江省中医研究院组建方案试行稿》中指出：黑龙江省中医研究院的方向是突出以科研为主，一切为科研服务。出成果，出人才，遵循中医理论体系，突出中医特色，采用传统和现化科学方法，进行中医药研究，发挥现有优势，突出地方特色，实行科研与临床医疗相结合。临床为科研提供基地，科研促进医疗质量的提高，实行科研和教学相结合，科研与生产相结合，培养科研后继人才。1957年祖研建所初期，党政领导就将科研纳入全院的中心工作，制定了科研工作目标。当时白手起家，边学习，边摸索，既无现成规章能遵循，亦无成熟经验可借鉴。但是所领导及各位中医药行家，坚定“光大中医造福人类”的信念，在科学的道路上，不畏艰险，勇于攀登，探索前进。开设了科研门诊，内、外、针灸科研究室。制定了每天半日科研、半日医疗的工作制度。发挥老中医药人员的专长，首先在诊治疾病和临床观察中筛选典型病历，确定科研课题，对比疗效、寻找规律、总结经验，同时因陋就简开展实验，并采取与其它医疗单位搞协作，深入工厂、农村等形式，收集题材、捕捉信息、千方百计进行科研工作。1957—1960年，内科研究室进行了溃疡病、高血压病；外科研究室进行了骨科病的临床研究。针灸研究室与安达县医院协作，进行了“针灸治疗布氏杆菌病的临床观察”研究。在下乡送医送药中发现满山红的镇咳作用后开始深入研究，致使后来取得誉满国内的科研成果。
1961年，在党中央的“调整、巩固、充实、提高”的八字方针指引下，祖研的科研工作走向稳步发展轨道。1966年“文革”初期，由于派性斗争，使科研工作一度中断。
1969年为了战备工作需要，开始组织冻伤药物的研制，组成了冻伤药物研究小组，这时的科研工作逐步恢复。1972年恢复门诊和病房，中医临床科研工作也逐步开展。1973年着手与外单位协作研究战备止血药物。1976年成立了防治慢性气管炎办公室，进行全省气管炎普查工作。1978年党的十一届三中全会后，在科学春天的和煦阳光下，祖研的科研工作生机勃勃，走上了快速发展之路，逐步形成了中医、中药、针灸三支科研队伍。“杜鹃类药物治疗慢性气管炎的研究”获1978年全国科学大会奖，开创了科研成果获奖先例。1979年至1985年，6年间所取得科研成果数量和质量、科技队伍建设等方面成绩，超过1957年—1969年的12年里所取得的成绩。
改革开放后，省祖研所党委对科研工作进行了认真回顾和思考。1980年王振全所长出席了“全国中医和中西医结合工作会议”，在会议上发表了“关于搞好中医药研究工作的体会和建议”。总结了科研工作的5点体会：一是必须保持研究机构的相对稳定；二是组建一支强有力的科技队伍；三是采取多学科协同作战，加快科研步伐；四是办好附属医院和实验药厂；五是快出成果，取得专利，自己装备自己。这是对建所24年的科研工作总结，也为今后科研工作提供好的借鉴。他还提出：“为了解决人才问题，我们应当有一套相应的调配制度，建议在科研人员方面试行招聘制度。好的需要的可以招聘来，不适宜的可以辞退去，愿来者可以报考，愿走者可以请辞，人一活事情就好办了，全局就都活了”。1984年7月15日，院党委讨论通过改革方案15条，发布了“关于当前我所改革的几点意见”，制定了科研奖励办法，建立健全科研成果奖金制度。对科研项目，开始实行课题承包责任制。科研项目立项的指导思想是：面向四化建设，降低科研成本，谋取经济效益，并且规定了课题组成员，可以自由组合等。1985年，张缙所长在职工大会上提出了“科研课题组以招聘形式自由组合，所内人才自由流动原则”。
1985年12月，省中医研究院成立，党政两个班子就如何搞好中医药科研工作发动群众，征求意见反复讨论，根据群众提出来的问题，进行了整理，主要有4个方面的问题：一是长期以来科研、医疗、教学、生产四个体系并存，重点不突出；二是不重视经济效益和科研成果商品性；三是管理上高度集中和科研生产相脱离；四是管理上的落后和平均主义大锅饭。在总结历史经验教训的基础上，在黑龙江省中医研究院建院方案中，明确地提出了以“三突出”、“三结合”为核心内容的科研方针。“三突出”是突出以科研为主，一切为科研服务，出成果，出人才；突出中医特色，遵循中医理论体系，采用传统的科学方法和现代化科学方法，进行中医研究工作；突出地方特色，发挥现有的优势。“三结合”是科研与临床医疗相结合，临床为科研提供基地，科研促进医疗质量的提高，培养名医；科研与教育相结合，培养后继人才，并为全国培养高级中医药人才，同时，接收外国研修生，在教育中提高科研人员素质；科研与生产相结合，发挥中医药研究中的优势，逐步达到使生产为科研提供基地和部分资金，用科研促进生产，努力创造更大的经济效益和社会效益。
1986年1月，院长张缙在建院方案中指出：科研课题组实行承包制，计划在1986年以后逐步实施。
1990年，完成了“注射用双黄连粉针的研究”、“循经感传规律性的研究”、“著名老中医张琪治疗劳淋经验的临床和实验研究”等一批高水平的研究成果。
1991年，为了进一步加强科研工作，调整了院学术委员会，加强了对科研工作的领导力度；加大了对科研的投入，使研究院的科研工作上了一个新的台阶。同年，“张琪老中医经验整理研究”，在国家“七五”攻关成果展上，获得奖励；“双黄连粉针”在第六届全国发明展览会上，获得银奖。1992年10月，获首届黑龙江省振兴经济奖三等奖，获得奖金5万元。1993年，获黑龙江省第二届科技振兴经济奖三等奖，获得奖金5万元。
1992年，“中药剂型研究室”被批准为黑龙江省重点学科，学科带头人高奎滨。后备学科带头人罗佳波。
1993年，国家中药剂型改革基地成立，设在本院，国家中医药管理局、黑龙江省计委共支持100万人民币，用于前期建设。傅克治研究员承担的世界卫生组织亚太地区项目，获国家中医药管理局支持，赠给中药研究所高压液相色谱仪、紫外分光光度计各1台，约合人民币40多万元。
1995年，院领导与广大科研工作者认识到，科研工作必须转变观念，必须摆脱与市场脱钩的“纯科研模式”。在向科研要效益，向市场经济过渡方面，进行了一系列改革。调整中药所领导班子，改革工资分配制度，改变中药所“吃大锅饭”的状况。科研工作从基础研究逐渐加大应用研究，重视开发研究，朝着科、工、贸一体方向发展。
1998年，完成了国家中医药管理局下发的“国家中医药科技成果获奖项目集锦”。其中，黑龙江省中医研究院有9个科研成果入选。
1999年，中药剂型调整为学科带头人高奎滨，后备学科带头人王伟明。中医心病、中医肾病被黑龙江省人事厅批准为省级重点学科，学科带头人郭文勤、孙恩泽，后备学科带头人赵秀琴、隋淑梅。
2001年，院领导提出了“科教兴院”的战略决策，这充分适应了中医药事业的发展和科研工作的需要，“科教兴院” 是根据中医药事业发展趋势提出的科学方针，是根据省中医研究院发展需要提出的与时俱进的战略决策。科技工作必须走在前头，这样才能调动广大科技工作者的积极性，把黑龙江省中医研究院各项工作做好。为了做好“科教兴院”工作，院领导首先加大了对科研的投入力度，仅2005年科研经费投入就达400余万元，对科研基础设施和硬件建设的投入也在逐步加强；5年来，总计投入近2000万元，同时加大对重点课题的资金匹配力度。对国家级课题经费按照1：1进行资金匹配；对部、省级以上课题经费按照1：0.5的资金匹配等，并制定了具体的科研管理职责办法，包括：科研项目管理制度、科研项目财务管理制度、科研奖励制度、知识产权管理制度。同年做出了“黑龙江省中医研究院关于贯彻科技兴院加强科技工作的决定”，本决定于2002年1月1日起实行，在该决定中制定了人才培养计划，建立了人才激励机制，以保证要有一流的课题，培养一流的人才，出一流的科研成果。2001年，完成了国家中医肾病免疫生化实验室、中药药理实验室2个三级实验室的申请工作，组织了二级实验室的建设和验收工作。
制定下发了《关于贯彻科技兴院，加强科技工作的决定》，共计11条。“决定”涉及科研立项、成果奖励办法、设立了科研奖励启动资金等。2002年院里下发规定：凡是本院职工攻读硕士学位，毕业后留院工作，给予报销学费的50%；攻读博士学位，毕业后留院工作，给予报销学费的100%。院里还每年选送一定比例科技人员到各院、各校进修或学习，这些措施有力地促进了科研工作发展。调动了广大科研工作者的工作热情，使研究院的科研工作向前迈进了一大步。同年，中药药理实验室，中医肾病免疫生化实验室，通过国家中医药管理局三级实验室验收。编辑《科技发展45年回顾科技兴院前程展望》、《黑龙江省中医研究院45年科技成果汇编》、《黑龙江省中医研究院研究生教育20年庆典（1981—2001）》。
2002年，针灸推拿学科被批准为省级重点学科，学科带头人王顺，后备学科带头人周振坤。中医心病学科调整为学科带头人赵秀琴，后备学科带头人姜延。中药剂型调整为学科带头人王伟明，后备学科带头人张洪娟。
2003年，完成了中药药剂、药物分析、电生理、病理免疫室二级实验室的申请工作。国家中医药管理局验收了免疫实验室、中药药理实验室。
2004年，皮肤科和内分泌科被批准为省级重点学科，王学军、张晓昀为学科带头人，贾丽梅、刘松为后备学科带头人。针灸电生理、中药毒理、中药分析、中药药剂4个实验室，被省中医管理局确定为二级实验室。
2005年，获各级科学技术奖6项。其中，获省科学技术二等奖2项，有6个项目通过科技成果鉴定和验收；中西医结合康复等5个学科确定为省中医重点学科；中药剂型改革实验室被省科学技术厅确定为黑龙江省重点实验室，成为黑龙江省惟一一家中药剂型改革重点实验室。
2006年，中医心病调整为学科带头人徐惠梅，后备学科带头人任凤梧。经国家中医药管理局及省中医管理局批准，成立东三省首家中西医结合治疗和研究儿童肾病病房。张琪教授任名誉主任，张佩青副院长任主任。
2008年，我院慢性肾病补脾益肾研究室被国家中医药管理局确定为重点研究室，成为我省受资助的两个项目之一。我院与南京大学生命科学学院联合组建了我省惟一一家中医药生物工程研究中心。研制的中药新药芩百清肺浓缩丸完成了II、III期临床试验研究，与制药企业签定了初步转让协议。在国家“重大新药创制专项”的招标工作中，以我院作为技术依托单位申报的 “抗肿瘤有效组分新药青龙衣胶囊的研制”和“防治冠状动脉支架置入术后再狭窄的中药新药血畅胶囊的研制”两个项目获得立项，成为47项入围项目中的2项，而且是我省惟一的两个产学研项目。
2009年，我院的国家中医药管理局中医药三级实验室中药药理实验室和肾病免疫实验、中药制剂实验室、病理生理（心血管）实验室和针灸电生理实验室获得国家局评估批准，使我院的国家局中医药三级实验室达到5个。在我院防治甲流工作中，制剂室生产我院研制的清瘟解毒煎剂Ⅰ号、Ⅱ号和0号，保证了临床药品供应。同时我院制剂室还被确定为黑龙江省中药制剂中心，承担全省中药制剂的技术咨询和委托加工等任务。经省科技厅批准成立中药多途径给药剂型创新开发平台。
2010年王伟明主持完成的“芩百清肺浓缩丸的新药研究”获省科学技术奖发明类一等奖；以我院作为技术依托单位申报的国家“重大新药创制专项”—“芩百清肺浓缩丸治疗支原体肺炎的临床研究及作用机制探讨”，获得国家资助。
2011年王学军主持完成的“丹槐银屑浓缩丸治疗银屑病的临床评价及作用机理研究”获省科学技术奖进步类一等奖；经省发改委批准建设中药新剂型工程实验；获得国家自然科学基金面上项目1项；我院首次购买科技文献信息数据库
2012年王伟明主持完成的“复方青龙衣胶囊抗肿瘤作用及作用机理研究”获省科学技术奖发明类一等奖；
2013年获得国家自然科学基金面上项目1项、国家自然科学基金青年基金项目1项、省中药新产品开发创新团队建设项目；我院对各实验室进行合理布局与改建使实验室面积达到5600平方米；我院制定的黄豆豉、青龙衣饮片标准被省中药饮片炮制标准收录；芩百清肺浓缩丸完成国家食品药品监督管理局评审中心新药专家委员会的技术评审；根据省中医药管理局指示精神，我院以中药所为主体积极组织我省的全国第四次资源普查工作。
2014年我院购入飞行时间质谱仪、气质联用仪等高端科研仪器；建设了标准的细胞培养室、支原体培养室；实施了我院专业技术人员科研工作量化考核；我院国家药物临床试验机构成立，并申报国家药物临床试验机构；完成《中国中药资源大典》(黑龙江省分卷)大纲的编写工作；开始建设三个中药资源动态监测站。
2015年获得国家自然科学基金青年基金项目1项；建立我院大型仪器设备共享平台；完成宾西1100㎡实验动物室的建设通过环境检测；新建药膳食疗研究室及实验室；经国家发改委批准建设中药新剂型开发国家地方联合工程实验室；。
2016年获得国家自然科学基金面上项目1项、国家自然科学基金青年基金项目1项；购入中国知网数据库；根据省委省政府文件我院中药所一名副高职科研人员离岗创业，成立黑龙江省祖研大健康产业有限责任公司。从1957年祖国医药研究所中医药研究起航，到2006年黑龙江省中医研究院做科研兴院历史性回顾，近50年的时间，通过不断地探索和实践，黑龙江省中医研究院积累和创造了科技兴院的经验：坚持科教兴院的传统，树立科技创新的理念、正确的研究方向和政策，良好的人才梯队保障等等。
2006年至2016年末，我院累计承担各级科研项目共计245项，其中国家级16项，省部级55项，地厅级项目174项。完成中医药科研成果125项。其中获得省级科技技进步奖 39项；厅局级奖114项；开发中药新药5种；开发中药保健品10余种；开发中药健康食品20余种；医疗保健仪器1种；发表专业论文1620余篇，编写学术专著83余部。
